移动端实现HTML5 mp3录音踩坑指南:系统播放音量变小、一些机型录音断断续续 之 MediaRecorder和AudioWorklet的终极对决

H5录音见坑填坑

在2022-06-19那天,Recorder H5录音开源库(https://github.com/xiangyuecn/Recorder)群里有用户反馈手机上录音有bug,前后反馈过来几段测试过程完整录像;分析后初步发现在他那个手机上表现确实是断断续续的,从而音质非常差;此版本的Recorder采用的浏览器AudioContext.createScriptProcessorAudioWorklet 接口对getUserMedia返回的音频流进行音频采集,在线测试地址:https://xiangyuecn.gitee.io/recorder/

但用另外一个录音库 collab-project/videojs-record 录制的却没有这个问题,当时初步分析了下一,发现collab-project在手机上使用的是MediaStreamRecorder来录制webm格式音频,底层使用的是浏览器的MediaRecorder接口对getUserMedia返回的音频流进行音频采集。

更新后的Recorder录音在线测试页

采用MediaRecorder采集音频

已经知道了浏览器的MediaRecorder接口录制出来的音频不会有ScriptProcessorAudioWorklet 接口录制出来的那种断断续续现象;并且后面两个除了在移动端外,在PC端录制出来的音频也会有爆音的现象,只不过要间隔比较久才偶尔出现,对音质影响不明显,这些问题MediaRecorder统统没有!

因此很有必要使用MediaRecorder来进行录音,来获得更好的音质ScriptProcessorAudioWorklet 靠边站。

音频格式:WebM和PCM

MediaRecorder一般录制出来的是WebM格式的音视频文件,可通过MediaRecorder.isTypeSupported方法判断支持的格式:

[ //胡乱拼接一些类型 不同浏览器支持的不同
	'audio/webm; codecs=opus' //都支持的格式
	,'audio/webm; codecs=pcm' //Chrome/Safari支持
	,'audio/pcm'
	,'audio/webm; codecs=wav'
	,'audio/wav'
	,'audio/webm; codecs=ogg'
	,'audio/ogg' //FireFox支持
].forEach(v=>console.log( MediaRecorder.isTypeSupported(v) +" : "+ v ))

可以看到MediaRecorder对opus编码的WebM格式支持的最好;pcm编码的WebM在Chrome/Safari里得到了支持;wav、ogg不做参考。

Recorder只想得到浏览器采集到的PCM音频数据(易于转换成其他格式,比如mp3、wav),或者能简单的解码得到PCM也行,opus编码的WebM对我们需要实现的录音功能帮助不大;好在还有pcm编码的WebM支持,简单的从WebM容器中提取出PCM即可,目前能支持在Chrome/Safari浏览器上运行就能解决绝大部分用户终端的适配。

从WebM封装容器中提取PCM数据

MediaRecorder录制了audio/webm; codecs=pcm数据后,会根据设定的时长间隔,将音频片段通过回调传给js;好在WebM容器格式简单,很好的做到实时的提取PCM数据。

WebM格式(.webm.weba)和常见的 .mkv 视频格式都使用的:Matroska开源多媒体容器标准;Matroska封装格式官方文档:https://www.matroska.org/index.html。

学习一下Matroska文档,就很容易提取出WebM中包含的音频轨道数据了,PCM编码的WebM中的音频轨道中的数据一般为32位浮点数pcm数据。

我写了一段解析和提取WebM音频的代码,代码注释里面详细介绍了WebM格式分解过程,源代码在这里 (可以直接测试运行)。

录音的兼容性

MediaRecorder只支持在Chrome/Safari里对getUserMedia返回的音频流录制成audio/webm; codecs=pcm格式,其他浏览器FireFox不支持此编码的录制,需要降级使用 ScriptProcessorAudioWorklet 来对getUserMedia音频流的采集录制。

好在这些功能在Recorder H5录音开源库都是支持的,升级加一个MediaRecorder支持也用不了多少代码,不管是MediaRecorder还是ScriptProcessorAudioWorklet,Recorder统统实时的返回16位PCM数据;有了PCM数据后:实时转码、实时上传、语音识别、音频可视化等等功能均可实现。

所有已正常支持getUserMedia的浏览器均能录音,录音音质根据浏览器支持情况自动优先采用最佳音频采集方案;支持的包括但不限于:Chrome、Firefox、Safari、iOS 14.3+、Android WebView、腾讯Android X5内核(QQ、微信、小程序WebView)、大部分2021年后更新的Android手机自带浏览器。

困扰已久的H5录音时系统播放音量变小的问题

从Recorder开源之初就发现了这个问题,手机上只要打开了录音,同时播放音频的时候,系统声音会非常的小,甚至跑到了听筒播放,但有时又正常 毫无规律,几年一直束手无策,根本没有文档有这方面的描述或文章参考。

在本次Recorder升级支持MediaRecorder的时候,由于需要getUserMedia参数里面设置audio的采样率sampleRate,顺手就把noiseSuppression降噪、echoCancellation回声消除都默认设成了false,没想到测试的时候再也没有系统播放声音变小的现象。

降噪、回声消除这两个参数很早以前就在测试页面中提供了设置选项,不过之前默认是未配置状态,以前也经常设为false进行测试,竟然没有发现这些参数能解决系统音量变小。

最后经过反复测试,只有noiseSuppression+echoCancellation同时生效时,打开录音后再播放音频,系统音量一定会变小,很惨的是getUserMedia只要你没有配置这两个参数,默认就是同时开启的;只要你给这两参数任意一个设为false,或者都设为false,就不会影响手机系统音量。

目前Recorder已默认禁用了noiseSuppression和echoCancellation,使用原声录制(高音甜、中音准、低音沉,总之一句话就是通透 — 陈永仁(梁朝伟 饰))。


Recorder H5录音开源库:https://github.com/xiangyuecn/Recorder

Recorder H5在线测试页:https://xiangyuecn.gitee.io/recorder/
【完】

内容概要:本文档详细介绍了在三台CentOS 7服务器(IP地址分别为192.168.0.157、192.168.0.158和192.168.0.159)上安装和配置Hadoop、Flink及其他大数据组件(如Hive、MySQL、Sqoop、Kafka、Zookeeper、HBase、Spark、Scala)的具体步骤。首先,文档说明了环境准备,包括配置主机名映射、SSH免密登录、JDK安装等。接着,详细描述了Hadoop集群的安装配置,包括SSH免密登录、JDK配置、Hadoop环境变量设置、HDFS和YARN配置文件修改、集群启动与测试。随后,依次介绍了MySQL、Hive、Sqoop、Kafka、Zookeeper、HBase、Spark、Scala和Flink的安装配置过程,包括解压、环境变量配置、配置文件修改、服务启动等关键步骤。最后,文档提供了每个组件的基本测试方法,确保安装成功。 适合人群:具备一定Linux基础和大数据组件基础知识的运维人员、大数据开发工程师以及系统管理员。 使用场景及目标:①为大数据平台建提供详细的安装指南,确保各组件能够顺利安装和配置;②帮助技术人员快速掌握Hadoop、Flink等大数据组件的安装与配置,提升工作效率;③适用于企业级大数据平台的建与维护,确保集群稳定运行。 其他说明:本文档不仅提供了详细的安装步骤,还涵盖了常见的配置项解释和故障排查建议。建议读者在安装过程中仔细阅读每一步骤,并根据实际情况调整配置参数。此外,文档中的命令和配置文件路径均为示例,实际操作时需根据具体环境进行适当修改。
在无线通信领域,天线阵列设计对于信号传播方向和覆盖范围的优化至关重要。本题要求设计一个广播电台的天线布局,形成特定的水平面波瓣图,即在东北方向实现最大辐射强度,在正东到正北的90°范围内辐射衰减最小且无零点;而在其余270°范围内允许出现零点,且正西和西南方向必须为零。为此,设计了一个由4个铅垂铁塔组成的阵列,各铁塔上的电流幅度相等,相位关系可自由调整,几何布置和间距不受限制。设计过程如下: 第一步:构建初级波瓣图 选取南北方向上的两个点源,间距为0.2λ(λ为电磁波波长),形成一个端射阵。通过调整相位差,使正南方向的辐射为零,计算得到初始相位差δ=252°。为了满足西南方向零辐射的要求,整体相位再偏移45°,得到初级波瓣图的表达式为E1=cos(36°cos(φ+45°)+126°)。 第二步:构建次级波瓣图 再选取一个点源位于正北方向,另一个点源位于西南方向,间距为0.4λ。调整相位差使西南方向的辐射为零,计算得到相位差δ=280°。同样整体偏移45°,得到次级波瓣图的表达式为E2=cos(72°cos(φ+45°)+140°)。 最终组合: 将初级波瓣图E1和次级波瓣图E2相乘,得到总阵的波瓣图E=E1×E2=cos(36°cos(φ+45°)+126°)×cos(72°cos(φ+45°)+140°)。通过编程实现计算并绘制波瓣图,可以看到三个阶段的波瓣图分别对应初级波瓣、次级波瓣和总波瓣,最终得到满足广播电台需求的总波瓣图。实验代码使用MATLAB编写,利用polar函数在极坐标下绘制波瓣图,并通过subplot分块显示不同阶段的波瓣图。这种设计方法体现了天线阵列设计的基本原理,即通过调整天线间的相对位置和相位关系,控制电磁波的辐射方向和强度,以满足特定的覆盖需求。这种设计在雷达、卫星通信和移动通信基站等无线通信系统中得到了广泛应用。
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